Реєстрація двох різних форм протонованого полі(С) методом електрофорезу

Зарудна, М. І.; Степанюгін, А. В.; Потягайло, А. Л.; Говорун, Д. М.

doi:10.7124/bc.000792

Biopolym. Cell. 2008; 24(1):69-77.

http://dx.doi.org/10.7124/bc.000792

Молекулярна біофізика

Реєстрація двох різних форм протонованого полі(С) методом електрофорезу

1Зарудна М. І., 1Степанюгін А. В., 1Потягайло А. Л., 1Говорун Д. М.

Інститут молекулярної біології і генетики НАН України
Вул. Академіка Заболотного, 150, Київ, Україна, 03680

Abstract

Вперше методом електрофорезу вивчено конформаційні переходи в полі(С) залежно від значення рН розчину. Виявлено, що при кислих рН у процесі електрофорезу спостерігаються дві зони полімеру, які перекриваються. Вони не зумовлені специфічною дією розчинника, а повільніше мігруюча зона не відповідає «замороженій» формі, характерній для полі(А). Швидше мігруючу зону протонованого полі(С) віднесено до дволанцюгової форми, а повільніше мігруючу – до чотириланцюгової. Залежність появи двох форм протонованого полі(С) від іонної сили розчину досліджено в інтервалі концентрацій 4–74 мМ. Наведено схему формування і-форми полі(С) з дуплексів та поодиноких ланцюгів.

Keywords: полі(С), протонування, конформаційни переходи, і-форма, електрофорез

Повний текст: (PDF, російською)

References

[1] Zarudna MI, Hovorun DM. Self-associated homopolymer tracts of cellular RNAs: physical mechanisms of formation and function. Physics of the Alive. 1999; 7(2): 38-52.

[2] Black DN, Stephenson P, Rowlands DJ, Brown F. Sequence and location of the poly C tract in aphtho- and cardiovirus RNA. Nucleic Acids Res. 1979;6(7):2381-90.

[3] Zimmermann A, Botta A, Arnold G, Eggers HJ, Nelsen-Salz B. The poly(C) region affects progression of encephalomyocarditis virus infection in Langerhans' islets but not in the myocardium. J Virol. 1997;71(5):4145-9.

[4] Osorio JE, Grossberg SE, Palmenberg AC. Characterization of genetically engineered mengoviruses in mice. Viral Immunol. 2000;13(1):27-35.

[5] Martin LR, Neal ZC, McBride MS, Palmenberg AC. Mengovirus and encephalomyocarditis virus poly(C) tract lengths can affect virus growth in murine cell culture. J Virol. 2000;74(7):3074-81.

[6] LaRue R, Myers S, Brewer L, Shaw DP, Brown C, Seal BS, Njenga MK. A wild-type porcine encephalomyocarditis virus containing a short poly(C) tract is pathogenic to mice, pigs, and cynomolgus macaques. J Virol. 2003;77(17):9136-46.

[7] Minks MA, West DK, Benvin S, Baglioni C. Structural requirements of double-stranded RNA for the activation of 2',5'-oligo(A) polymerase and protein kinase of interferon-treated HeLa cells. J Biol Chem. 1979;254(20):10180-3.

[8] Ostareck-Lederer A, Ostareck DH, Hentze MW. Cytoplasmic regulatory functions of the KH-domain proteins hnRNPs K and E1/E2. Trends Biochem Sci. 1998;23(11):409-11.

[9] Makeyev AV, Liebhaber SA. The poly(C)-binding proteins: a multiplicity of functions and a search for mechanisms. RNA. 2002;8(3):265-78.

[10] Walter BL, Nguyen JH, Ehrenfeld E, Semler BL. Differential utilization of poly(rC) binding protein 2 in translation directed by picornavirus IRES elements. RNA. 1999;5(12):1570-85.

[11] Stassinopoulos IA, Belsham GJ. A novel protein-RNA binding assay: functional interactions of the foot-and-mouth disease virus internal ribosome entry site with cellular proteins. RNA. 2001;7(1):114-22.

[12] Serrano P, Pulido MR, Saiz M, Martinez-Salas E. The 3' end of the foot-and-mouth disease virus genome establishes two distinct long-range RNA-RNA interactions with the 5' end region. J Gen Virol. 2006;87(Pt 10):3013-22.

[13] Murray KE, Roberts AW, Barton DJ. Poly(rC) binding proteins mediate poliovirus mRNA stability. RNA. 2001;7(8):1126-41.

[14] Paillard L, Maniey D, Lachaume P, Legagneux V, Osborne HB. Identification of a C-rich element as a novel cytoplasmic polyadenylation element in Xenopus embryos. Mech Dev. 2000;93(1-2):117-25.

[15] Gehring K, Leroy JL, Gueron M. A tetrameric DNA structure with protonated cytosine.cytosine base pairs. Nature. 1993;363(6429):561-5.

[16] Gueron M, Leroy JL. The i-motif in nucleic acids. Curr Opin Struct Biol. 2000;10(3):326-31.

[17] Snoussi K, Nonin-Lecomte S, Leroy JL. The RNA i-motif. J Mol Biol. 2001;309(1):139-53.

[18] Zarudnaya M. I., Potyahaylo A. L., Kolomiets I. M., Hovorun D. M. Auxiliary elements of mammalian pre-mRNAs polyadenylation signals. Biopolym. Cell. 2002. 18, 6:500–517.

[19] Zarudnaya M. I., Potyahaylo A. L., Hovorun D. M. Conformational transitions of poly(C) and poly(dC): study by the proton buffer capacity method. Biopolym. Cell. 2000; 16(6):495-504

[20] Zarudnaya MI, Samijlenko SP, Potyahaylo AL, Hovorun DM. Structural transitions in polycytidylic acid: proton buffer capacity data. Nucleosides Nucleotides Nucleic Acids. 2002;21(2):125-37.

[21] Potyahailo AL, Zarudna MI, Hovorun DM. Molecular mechanisms of structural transitions of poly (C) and poly (dC) caused by protonation and their quantum-chemical substantiation. Dopovidi Nats Akad Nauk Ukrainy. 2003; (2):196–9.

[22] Petrovic AG, Polavarapu PL. Structural transitions in polyribocytidylic acid induced by changes in pH and temperature: vibrational circular dichroism study in solution and film states. J Phys Chem B. 2006;110(45):22826-33.

[23] Zarudnaya MI, Zheltovsky NV Determination of binding constants homopolyribonucleotides with lysine derivative by electrophoresis on agarose gels. Mol Biol (Mosk). 1989; 23, 1:215–224.

[24] Zarudnaya MI, Zheltovsky NV. Investigation of interaction with homopolyribonucleotides dication ether lysine affinity electrophoresis method. Mol Biol (Mosk). 1992; 26(1):110–7.

[25] Zarudnaia MI, Zheltovskii NV. Electrophoretic study of conformational transitions in poly(A) at acid pHs. Mol Biol (Mosk). 1995;29(5):1040-7.

[26] Janik B, Sommer RG, Bobst AM. Polarography of polynucleotides. II. Conformations of poly(adenylic acid) at acidic pH. Biochim Biophys Acta. 1972;281(2):152-68.

[27] Zarudna MI, Hovorun DM. Structural transitions in poliadeniloviy acid: possible molecular mechanisms of the functioning of mRNA poly (A) tails. Dopovidi Nats Akad Nauk Ukrainy. 1998;(12):155-60.

[28] Zarudnaya MI, Stepanyugin AV, Potyagailo AL, Hovorun DN. Conformational transitions in homopolyribonucleotides under electrophoresis. IV Congress of Ukrainian Biophysical Society: Abstracts. Donets'k, 2006:295-296.

[29] Rifkind JM, Shin YA, Heim JM, Eichhorn GL. Cooperative disordering of single-stranded polynucleotides through copper crosslinking. Biopolymers. 1976;15(10):1879-1902.

[30] Samijlenko S. P., Kolomiets I. M., Kondratyuk I. V., Stepanyugin A. V. Model considerations on physico-chemical nature of protein-nucleic acid contacts through amino acid carboxylic groups: spectroscopic data. Biopolym. Cell. 1998. 14, 1:47–53.

[31] Kondratyuk IV, Kolomiets IN, Samoilenko SA, Zheltovsky NV. A study of complexes between cytosine bases and amino acid carboxylic group by NMR spectroscopy. Biopolym Cell. 1989; 5(6):21-5